Wielkość Jowisza w porównaniu do Ziemi. Ile razy średnica każdej z planet olbrzymów jest większa od średnicy Ziemi? Orbita i rotacja

Jowisz jest piątą planetą w odległości od Słońca (po Merkurym, Wenus, Ziemi i Marsie).

Starożytni astronomowie nazwali tę planetę na cześć starożytnego rzymskiego boga nieba, grzmotów, błyskawic i deszczu. Jowisz to prawdziwy olbrzym, największa planeta w Układzie Słonecznym. Gołym okiem jest to jasnożółte źródło światła, które swoim blaskiem przyćmiewa wszystkie planety z wyjątkiem Księżyca i Wenus. Świeci jeszcze jaśniej niż Syriusz – najjaśniejsza gwiazda na naszym niebie.

Według klasyfikacji astronomicznej Jowisz jest gazowym olbrzymem, podobnie jak Saturn, Uran i Neptun. Jednak waga Jowisza jest 2 razy większa niż waga wszystkich innych planet Układu Słonecznego razem wzięta! Jednak masa Jowisza jest nadal 1000 razy mniejsza niż masa Słońca. W porównaniu z Ziemią promień Jowisza jest 11,2 razy większy niż promień naszej planety; gigant jest 1300 razy większy od Ziemi pod względem objętości i 318 razy większy od masy. I to pomimo faktu, że gęstość Jowisza jest 4 razy mniejsza niż gęstość Ziemi - w końcu składa się z gazu i cieczy, a nie z materii stałej. Ze względu na ogromną masę grawitacja (siła przyciągania) na Jowiszu jest 2,5 razy większa niż na Ziemi. Oznacza to, że osoba ważąca 50 kg na Ziemi ważyłaby 125 kg na Jowiszu.

Jowisz

Jowisz ma gęstą atmosferę o wysokości 50 km, składającą się w 90% z wodoru i 10% z helu. Amoniak, siarkowodór, metan, wodorosiarczek amonu, woda i inne proste związki tworzące chmury występują również w dolnych warstwach atmosfery. Większość Jowisza jest w stanie ciekłym. Górna warstwa to mieszanina wodoru i helu o grubości 20 tys. km, stopniowo zmieniająca swój stan w kierunku jądra z gazowego w ciekły, pod wpływem rosnącej temperatury i ciśnienia. Pod warstwą ciekłego wodoru, pod ciśnieniem 3 milionów atmosfer ziemskich, znajduje się morze ciekłego metalicznego wodoru o głębokości 40 tys. km. W centrum Jowisza znajduje się stały rdzeń, który jest 1,7 razy większy od naszej planety i 10-30 razy gęstszy od jądra Ziemi.

Nie ma wyraźnych granic między fazą gazową i ciekłą wodoru, więc na Jowiszu nie ma wyraźnych granic między warstwami.

Struktura Jowisza

Jak widać, chociaż ten olbrzym nazywany jest gazowym, znajduje się na nim stosunkowo niewiele substancji w stanie gazowym: te proste substancje i związki, które w warunkach ziemskich są nam znane jako gazy, znajdują się na Jowiszu w stanie ciekłym pod wpływ potwornego ciśnienia. Zatem na Jowiszu nie ma stałej powierzchni. A nawet gdyby tak było, nie można byłoby się na nim znaleźć bez obawy, że zostanie przygnieciony ciężarem atmosfery.

Wodór na Jowiszu w dolnych warstwach pod wpływem niewyobrażalnego ciśnienia nabiera niesamowitej właściwości – staje się metalem i jest doskonałym przewodnikiem prądu elektrycznego. Metaliczny wodór, a także metaliczny hel, tworzą potężne pole magnetyczne Jowisza - najsilniejsze pole magnetyczne w naszym Układzie Słonecznym (oczywiście po słonecznym): rozciąga się ono na ponad 7 milionów kilometrów w kierunku Słońca, a w przeciwnym kierunku prawie na orbitę Saturna. Silne prądy magnetyczne powodują trwałe zorze na Jowiszu. Pojawiają się, ponieważ pole magnetyczne gazowego giganta zagina trajektorie naładowanych cząstek wiatru słonecznego i kieruje je w stronę biegunów planety. Kiedy cząstki te dostają się do atmosfery, tymczasowo odłączają elektrony od cząsteczek gazu, po czym pole elektryczne powstałych jonów przyciąga elektrony z powrotem. W wyniku ponownego zjednoczenia elektronów z jonami i przywrócenia pierwotnych cząsteczek neutralnych emitowane są zorze polarne.

Zdjęcie w ultrafiolecie z teleskopu Hubble'a
Białe plamy to rurki magnetyczne łączące Jowisza z jego księżycami:
jasna plamka po lewej stronie to Io, plamka poniżej środka to Ganimedes, a mała plamka po prawej stronie i pod nią to Europa.

Jowisz ma również pasy radiacyjne, podobne do pasów radiacyjnych Ziemi, ale 14 razy przekraczające je pod względem siły i rozmiaru. Ta gigantyczna planeta jest silnym źródłem radiowym, które może poważnie uszkodzić każdy statek kosmiczny, który zbliży się do niej zbyt blisko.

Uważny czytelnik zapewne zauważył, że skład chemiczny Jowisza jest bardzo podobny do składu gwiazdy: składa się głównie z wodoru i helu. Ale nadal nie jest możliwe, aby olbrzym stał się gwiazdą: aby zaczął się kurczyć i nagrzewać do tego stopnia, że ​​w jego głębinach zaczną się reakcje termojądrowe charakterystyczne dla gwiazd, musi być 80 razy cięższy! Dlatego astronomowie nazywają ją „nieudaną gwiazdą”.

Jednak Jowisz emituje o 60% więcej ciepła niż otrzymuje od Słońca. Uważa się, że uwalnianie ciepła następuje w wyniku kompresji planety, która rozpoczęła się w procesie jej powstawania.

W atmosferze Jowisza nieustannie szaleją zjawiska atmosferyczne na ogromną skalę - huragany i trąby powietrzne, które są wielokrotnie większe niż podobne zdarzenia na Ziemi i osiągają prędkość 500 km/h. Wiatry w atmosferze Jowisza nie są spowodowane promieniowaniem słonecznym, jak na Ziemi, ale wewnętrznym ciepłem planety.

Wiry i silne wiatry determinują interesującą cechę Jowisza – jego paski. Każdy taki pas jest strumieniem materii, a w obrębie sąsiednich pasów kierunek wiatrów jest przeciwny, a prędkość jest różna:

Ruch chmur w atmosferze Jowisza
(zdjęcie i animacja NASA)

Kolor pasków jest związany z ich składem i właściwościami fizycznymi. Strefy jasne to obszary wysokiego ciśnienia i prądów wstępujących. Chmury tworzące te strefy znajdują się na wysokości około 20 km, a ich jasny kolor tłumaczy się zwiększonym stężeniem jasnych, białych kryształów amoniaku. Ciemne pasy znajdują się niżej; są to obszary zstępujące. Prawdopodobnie składają się z czerwono-brązowych kryształów wodorosiarczku amonu i mają wyższą temperaturę. Na granicach pasów i stref obserwuje się liczne silne turbulencje. Jeden z takich ogromnych wirów, widoczny jako czerwona plama, astronomowie obserwują od XVII wieku. Tak to nazywają: Wielka Czerwona Plama. To najpotężniejszy wir w Układzie Słonecznym. Jego średnica pomieściłaby 3 planety wielkości Ziemi (a 100 lat temu była 2 razy większa). Substancja Wielkiej Czerwonej Plamy wiruje z prędkością ponad 500 km/h i dokonuje pełnego obrotu w ciągu 6 ziemskich dni.

(Zdjęcie z automatycznej stacji międzyplanetarnej Cassini)

(Zdjęcie: Voyager 1)

Pomimo swojej masywności Jowisz jest mistrzem w Układzie Słonecznym pod względem prędkości obrotu wokół własnej osi: dzień na Jowiszu trwa niecałe 10 godzin. Z powodu tak szybkiego obrotu planeta jest zauważalnie spłaszczona: jej promień równikowy jest o 6,49% większy niż promień biegunowy.

Rok na Jowiszu, czyli okres pełnego obrotu wokół Słońca, to około 12 lat ziemskich.

Księżyce Jowisza są zbudowane ze stałych materiałów. Obecnie jest ich ponad 60. Największe to Io, Callisto, Ganymede i Europa. Te satelity X nazywane są „Galileuszami”, ponieważ zostały odkryte przez Galileusza w 1610 roku. Są widoczne nawet przez dobrą lornetkę. Io jest najbardziej aktywnym satelitą Układu Słonecznego pod względem aktywności geologicznej: ma ponad 400 aktywnych wulkanów, a cały jest pokryty zastygłą lawą. Na Io można zaobserwować różnego rodzaju eksplozje, podczas których materia z satelity zostaje wyrzucona wysoko do atmosfery, a następnie spada z powrotem na planetę. Erupcje wulkanów uwalniają w przestrzeń kosmiczną ogromne ilości gazu (tlenku siarki), który jest jonizowany przez pole magnetyczne Jowisza i tworzy plazmę uzupełniającą magnetosferę Jowisza.

Charakterystyka planety:

• Odległość od Słońca: ~ 778,3 mln km
• Średnica planety: 143 000 km*
• Dzień na planecie: 9h 50min 30s**
• Rok na planecie: 11,86 lat***
• t° na powierzchni: -150°C
• Atmosfera: 82% wodór; 18% helu i niewielkie ślady innych pierwiastków
• Satelity: 16

* średnica wzdłuż równika planety
**okres obrotu wokół własnej osi (w dniach ziemskich)
***okres obiegu wokół Słońca (w dniach ziemskich)

Jowisz jest piątą planetą od Słońca. Znajduje się w odległości 5,2 lat astronomicznych od Słońca, czyli około 775 milionów km. Planety Układu Słonecznego astronomowie dzielą na dwie grupy warunkowe: planety ziemskie i gazowe giganty. Największą planetą z grupy gazowych gigantów jest Jowisz.

Prezentacja: planeta Jowisz

Rozmiar Jowisza przekracza rozmiar Ziemi 318 razy, a gdyby był jeszcze większy około 60 razy, miałby wszelkie szanse stać się gwiazdą w wyniku spontanicznej reakcji termojądrowej. Atmosfera planety składa się w około 85% z wodoru. Pozostałe 15% to głównie hel z domieszkami amoniaku oraz związków siarki i fosforu. Atmosfera Jowisza zawiera również metan.

Korzystając z analizy spektralnej, stwierdzono, że na planecie nie ma tlenu, dlatego nie ma wody - podstawy życia. Według innej hipotezy w atmosferze Jowisza nadal znajduje się lód. Być może żadna planeta w naszym układzie nie budzi tak wielu kontrowersji w świecie naukowym. Szczególnie wiele hipotez związanych jest z wewnętrzną budową Jowisza. Niedawne badania planety za pomocą statków kosmicznych umożliwiły stworzenie modelu, który pozwala ocenić jej strukturę z dużym stopniem wiarygodności.

Struktura wewnętrzna

Planeta jest sferoidą, dość mocno ściśniętą od biegunów. Ma silne pole magnetyczne, które rozciąga się miliony kilometrów poza jej orbitę. Atmosfera składa się z naprzemiennych warstw o ​​różnych właściwościach fizycznych. Naukowcy sugerują, że Jowisz ma stałe jądro 1–1,5 razy większe od średnicy Ziemi, ale znacznie gęstsze. Jego obecność nie została jeszcze udowodniona, ale też nie została obalona.

Atmosfera i powierzchnia

Górna warstwa atmosfery Jowisza składa się z mieszaniny gazów wodoru i helu i ma grubość 8–20 tys. km. W kolejnej warstwie, której grubość wynosi 50–60 tys. km, pod wpływem zwiększonego ciśnienia mieszanina gazowa przechodzi w stan ciekły. W tej warstwie temperatura może dochodzić do 20 000 C. Jeszcze niżej (na głębokości 60 - 65 tys. km) wodór przechodzi w stan metaliczny. Procesowi temu towarzyszy wzrost temperatury do 200 000 C. Jednocześnie ciśnienie osiąga fantastyczne wartości 5 000 000 atmosfer. Wodór metaliczny jest hipotetyczną substancją charakteryzującą się obecnością wolnych elektronów i przewodzącą prąd elektryczny, podobnie jak metale.

Księżyce planety Jowisz

Największa planeta Układu Słonecznego ma 16 naturalnych satelitów. Cztery z nich, o których mówił Galileusz, mają swój własny, niepowtarzalny świat. Jeden z nich, satelita Io, ma niesamowite krajobrazy formacji skalnych z prawdziwymi wulkanami, na których aparat Galileo, który badał satelity, uchwycił erupcję wulkanu. Największy satelita Układu Słonecznego, Ganimedes, choć ma mniejszą średnicę niż satelity Saturna, Tytana i Neptuna, Tryton, ma lodową skorupę pokrywającą powierzchnię satelity o grubości 100 km. Zakłada się, że pod grubą warstwą lodu znajduje się woda. Postawiono także hipotezę o istnieniu podziemnego oceanu na satelicie Europa, który również składa się z grubej warstwy lodu, a na zdjęciach wyraźnie widać uskoki, jakby pochodziły z gór lodowych. A najstarszego mieszkańca Układu Słonecznego można słusznie uznać za satelitę Jowisza Calisto; na jego powierzchni znajduje się więcej kraterów niż na jakiejkolwiek innej powierzchni innych obiektów w Układzie Słonecznym, a powierzchnia nie zmieniła się zbytnio w ciągu ostatniego miliarda lat.

Jowisz jest piątą planetą od Słońca, największą w Układzie Słonecznym. Paski i wiry na jego powierzchni przedstawiają zimne, napędzane wiatrem chmury składające się z amoniaku i wody. Atmosfera składa się głównie z helu i wodoru, a słynna Wielka Czerwona Plama to gigantyczna burza większa od Ziemi, która trwa setki lat. Jowisza otaczają 53 potwierdzone księżyce, a także 14 tymczasowych, w sumie jest ich 67. Naukowców najbardziej interesują cztery największe obiekty odkryte w 1610 roku przez Galileusza: Europa, Kallisto, Ganimedes i Io. Jowisz również ma trzy pierścienie, ale są one bardzo trudne do zobaczenia i nie są tak eleganckie jak Saturn. Planeta została nazwana na cześć najwyższego rzymskiego boga.

Porównawcze rozmiary Słońca, Jowisza i Ziemi

Planeta znajduje się w odległości średnio 778 milionów km od gwiazdy, czyli 5,2.W tej odległości światło dociera do gazowego giganta w 43 minuty. Rozmiar Jowisza w porównaniu do Słońca jest tak imponujący, że ich środek ciężkości wystaje poza powierzchnię gwiazdy o 0,068 jej promienia. Planeta jest znacznie większa od Ziemi i znacznie mniej gęsta. Ich stosunek objętości wynosi 1:1321, a masa 1:318. Od środka do powierzchni rozmiar Jowisza w km wynosi 69911. To 11 razy więcej niż nasza planeta. a Ziemię można porównać w następujący sposób. Gdyby nasza planeta była wielkości pięciocentówki, gazowy olbrzym miałby wielkość piłki do koszykówki. Rozmiary średnicy Słońca i Jowisza są w stosunku 10:1, a masa planety wynosi 0,001 masy gwiazdy.

Orbita i rotacja

Gazowy gigant ma najkrótszy dzień w Układzie Słonecznym. Pomimo wielkości Jowisza, dzień na planecie trwa około 10 godzin, a rok, czyli rewolucja wokół Słońca, zajmuje około 12 lat ziemskich. Równik jest nachylony w stosunku do swojej orbity tylko o 3 stopnie. Oznacza to, że Jowisz obraca się prawie pionowo i nie ma wyraźnych zmian pór roku, które występują na naszej i innych planetach.

Tworzenie

Planeta powstała wraz z całym Układem Słonecznym 4,5 miliarda lat temu, kiedy grawitacja spowodowała, że ​​uformowała się z wirującego pyłu i gazu. Rozmiar Jowisza wynika z faktu, że przejął on większość masy pozostałej po powstaniu gwiazdy. Jej objętość była dwukrotnie większa niż reszty materii w innych obiektach Układu Słonecznego. Jest wykonana z tego samego materiału co gwiazda, ale rozmiar planety Jowisz nie wzrósł na tyle, aby wywołać reakcję termojądrową. Około cztery miliardy lat temu gazowy gigant znalazł się na swoim obecnym miejscu w zewnętrznym Układzie Słonecznym.

Struktura

Skład Jowisza jest podobny do składu Słońca – składa się głównie z helu i wodoru. Głęboko w atmosferze wzrasta ciśnienie i temperatura, powodując sprężanie wodoru w ciecz. Z tego powodu Jowisz ma największy ocean w Układzie Słonecznym, zbudowanym z wodoru, a nie wody. Naukowcy uważają, że na głębokościach, być może w połowie drogi do centrum planety, ciśnienie staje się tak duże, że elektrony są wyciskane z atomów wodoru, zamieniając go w ciekły, przewodzący elektrycznie metal. Szybki obrót gazowego giganta powoduje w nim przepływ prądu elektrycznego, generując silne pole magnetyczne. Nadal nie wiadomo, czy jądro planety jest wykonane ze stałego materiału, czy też jest to gęsta, bardzo gorąca zupa z minerałów żelaza i krzemianów (takich jak kwarc) o temperaturach dochodzących do 50 000 °C.

Powierzchnia

Jako gazowy olbrzym Jowisz nie ma prawdziwej powierzchni. Planeta składa się głównie z wirujących gazów i cieczy. Ponieważ statek kosmiczny nie będzie w stanie wylądować na Jowiszu, nie będzie w stanie odlecieć bez szwanku. Ekstremalne ciśnienie i temperatura głęboko wewnątrz planety zmiażdżą, stopią i wyparują każdy statek, który spróbuje do niej dotrzeć.

Atmosfera

Jowisz jawi się jako kolorowy gobelin smug i plam chmur. Gazowa planeta prawdopodobnie ma na swoim „niebie” trzy oddzielne warstwy chmur, które łącznie pokrywają około 71 km. Górna część składa się z lodu amoniakalnego. Warstwa środkowa zbudowana jest najprawdopodobniej z kryształów wodorosiarczku amonu, a warstwa wewnętrzna z lodu i pary wodnej. Jasne kolory grubych smug na Jowiszu mogą wynikać z emisji gazów zawierających siarkę i fosfor unoszących się z jego wnętrza. Szybki obrót planety powoduje powstawanie silnych przepływów wirowych, dzielących chmury na długie ciemne pasy i jasne strefy.

Brak stałej powierzchni, która mogłaby je spowolnić, sprawia, że ​​plamy Jowisza utrzymują się przez wiele lat. Na planecie wieje kilkanaście dominujących wiatrów, niektóre osiągające na równiku prędkość do 539 km/h. Rozmiar czerwonej plamy na Jowiszu jest dwukrotnie większy od Ziemi. Tworzenie się skręconego owalnego kształtu na gigantycznej planecie obserwuje się od ponad 300 lat. Niedawno trzy małe owale utworzyły małą Czerwoną Plamkę, mniej więcej o połowę mniejszą od swojej większej kuzynki. Naukowcy nie wiedzą jeszcze, czy te owale i paski otaczające planetę są płytkie, czy sięgają daleko w głąb.

Potencjał na całe życie

Środowisko Jowisza prawdopodobnie nie sprzyja rozwojowi życia, jakie znamy. Temperatury, ciśnienia i substancje charakteryzujące tę planetę są prawdopodobnie zbyt ekstremalne i zabójcze dla żywych organizmów. Chociaż Jowisz jest mało prawdopodobnym miejscem dla żywych istot, tego samego nie można powiedzieć o niektórych z jego licznych księżyców. Europa jest jednym z najbardziej prawdopodobnych miejsc poszukiwań życia w naszym Układzie Słonecznym. Istnieją dowody na istnienie ogromnego oceanu pod lodową skorupą, w którym może istnieć życie.

Satelity

Wiele małych i cztery duże tworzą Układ Słoneczny w miniaturze. Planeta ma 53 potwierdzone satelity oraz 14 tymczasowych, co daje w sumie 67. Te nowo odkryte satelity zostały zgłoszone przez astronomów i otrzymały tymczasowe oznaczenie od Międzynarodowej Unii Astronomicznej. Gdy ich orbity zostaną potwierdzone, zostaną one uwzględnione na stałych.

Cztery największe księżyce – Europa, Io, Kalisto i Ganimedes – zostały po raz pierwszy odkryte w 1610 roku przez astronoma Galileo Galilei za pomocą wczesnej wersji teleskopu. Te cztery księżyce stanowią obecnie jeden z najbardziej ekscytujących obszarów badań. Io to najbardziej aktywne wulkanicznie ciało w Układzie Słonecznym. Ganimedes jest największym z nich (nawet większym od planety Merkury). Drugi co do wielkości księżyc Jowisza, Callisto, ma kilka małych kraterów, co wskazuje na niewielką obecną aktywność powierzchniową. Pod lodową skorupą Europy może znajdować się ocean ciekłej wody zawierający składniki niezbędne do życia, co czyni ją kuszącym celem badań.

Pierścionki

Odkryte w 1979 roku przez należącą do NASA sondę Voyager 1 pierścienie Jowisza były zaskoczeniem, ponieważ składają się z małych, ciemnych cząstek, które można zobaczyć jedynie pod słońcem. Dane uzyskane ze statku kosmicznego Galileo sugerują, że układ pierścieni może zostać utworzony przez pył z międzyplanetarnych meteoroidów, które zderzyły się z małymi wewnętrznymi satelitami.

Magnetosfera

Magnetosfera gazowego giganta to obszar przestrzeni, na który wpływa potężne pole magnetyczne planety. Rozciąga się na 1-3 miliony km w stronę Słońca, które jest 7-21 razy większe od Jowisza i zwęża się w ogon w kształcie kijanki na wysokości 1 miliarda km, docierając do orbity Saturna. Ogromne pole magnetyczne jest 16–54 razy silniejsze niż ziemskie. Obraca się wraz z planetą i wychwytuje cząstki posiadające ładunek elektryczny. W pobliżu Jowisza wychwytuje roje naładowanych cząstek i przyspiesza je do bardzo wysokich energii, tworząc intensywne promieniowanie, które bombarduje pobliskie księżyce i może uszkodzić statek kosmiczny. Pole magnetyczne wytwarza jedne z najbardziej imponujących w Układzie Słonecznym na biegunach planety.

Badanie

Chociaż Jowisz był znany od czasów starożytnych, pierwszych szczegółowych obserwacji tej planety dokonał Galileo Galilei w 1610 roku za pomocą prymitywnego teleskopu. I dopiero niedawno odwiedziły go statki kosmiczne, satelity i sondy. Pionierzy 10. i 11., 1. i 2. Voyager jako pierwsi polecieli do Jowisza w 1970 r., a następnie Galileo został wysłany na orbitę gazowego giganta, a sondę opuszczono do atmosfery. Cassini wykonała szczegółowe zdjęcia planety w drodze do sąsiedniego Saturna. Następna misja Juno dotarła do Jowisza w lipcu 2016 r.

Istotne zdarzenia

• 1610: Galileo Galilei dokonał pierwszych szczegółowych obserwacji planety.
• 1973: Pierwszy statek kosmiczny, Pioneer 10, przeleciał obok gazowego giganta i przeleciał obok niego.
• 1979: Pierwszy i drugi Voyager odkryli nowe księżyce, pierścienie i aktywność wulkaniczną na Io.
• 1992: 8 lutego Ulisses przeleciał obok Jowisza. Grawitacja zmieniła trajektorię statku kosmicznego z płaszczyzny ekliptyki, umieszczając sondę na ostatecznej orbicie nad południowym i północnym biegunem Słońca.
• 1994: Na południowej półkuli Jowisza doszło do zderzenia z fragmentami komety Shoemaker-Levy.
• 1995-2003: Sonda kosmiczna Galileo zrzuciła sondę do atmosfery gazowego giganta i przeprowadziła długoterminowe obserwacje planety, jej pierścieni i satelitów.
• 2000: Cassini najbliżej Jowisza zbliżyła się na odległość około 10 milionów km, wykonując bardzo szczegółowe, kolorowe zdjęcie mozaikowe gazowego olbrzyma.
• 2007: Zdjęcia wykonane przez sondę kosmiczną New Horizons należącą do NASA w drodze do Plutona pokazały nowe widoki burz atmosferycznych, pierścieni, wulkanicznego Io i lodowatej Europy.
• 2009: Astronomowie zaobserwowali upadek komety lub asteroidy na południową półkulę planety.
• 2016: Wystrzelona w 2011 roku sonda Juno dotarła do Jowisza i rozpoczęła dogłębne badania atmosfery planety, głębokiej struktury i magnetosfery, aby odkryć jej pochodzenie i ewolucję.

Popkultura

Samym rozmiarom Jowisza odpowiada jego znacząca obecność w popkulturze, w tym w filmach, programach telewizyjnych, grach wideo i komiksach. Gazowy olbrzym stał się głównym bohaterem filmu science-fiction sióstr Wachowskich Jupiter Ascending, a różne księżyce planety stały się domem dla Atlasu chmur, Futuramy, Halo i wielu innych filmów. W filmie Faceci w czerni agent Jay (Will Smith) powiedział, że jeden z jego nauczycieli wydaje się pochodzić z Wenus, agent Kay (Tommy Lee Jones) odpowiedział, że w rzeczywistości pochodziła z jednego z księżyców Jowisza.

Masę dowolnego ciała, jak uczyliśmy się na lekcjach fizyki w szkole, określa siła grawitacji, która jest wprost proporcjonalna do masy planety i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu jej promienia. Zatem jasne jest, że w zależności od wielkości i wielkości planety zmieni się także ciężar ciała umieszczonego na powierzchni planety.

Nawet na Ziemi, ponieważ nie jest ona ściśle kulista, waga dowolnego obiektu zmienia się w zależności od szerokości geograficznej. Ziemia jest spłaszczona na biegunach i wydłużona wzdłuż równika. Zatem osoba ważąca powiedzmy 80 kilogramów w rejonie koła podbiegunowego straci na równiku około 0,5 kilograma.

Jak zmieni się waga człowieka na różnych planetach Układu Słonecznego?

Rtęć

Masa Merkurego stanowi jedną dwudziestą masy Ziemi. Pomiary radioastronomiczne tej planety zostały po raz pierwszy przeprowadzone w 1961 roku przez Amerykanów Howarda, Barretta i Haddocka. W latach 70-tych ubiegłego wieku oraz w 2011 roku na Merkurego wysłano statki kosmiczne Mariner i Messenger. Na Merkurym człowiek ważący 80 kg ważyłby niewiele więcej niż 30 kg.

Wenus

Planetę tę czasami nazywa się „siostrą Ziemi”, ponieważ masa i rozmiary Wenus i Ziemi nie różnią się zbytnio od siebie. Wenus jest tylko nieznacznie mniejsza od naszej planety. Badania radzieckich naukowców rakiety i korporacji kosmicznej Energia. Korolew, który w 1967 roku wysłał statek kosmiczny Venera 1, pokazał, że waga człowieka tutaj nie będzie zbytnio różnić się od masy na Ziemi. Waga 80 kilogramów na Wenus spadłaby do 72 i pół kilograma.

Mars

Masa Marsa stanowi 10,7% masy Ziemi. Od lat 60. ubiegłego wieku Mars jest aktywnie badany zarówno przez naszych, jak i zagranicznych naukowców. Wysłano tu misje „Mars” i „Fobos” (ZSRR), „Mariner”, „Viking” (USA), „Mangalyaan” (Indie) itp.

Dzięki tym badaniom wiemy, że na Marsie waga człowieka, która na Ziemi wynosi 80 kg, zmniejszy się do 30 kg.

Jowisz

Masa Jowisza wynosi 318 mas Ziemi. Za pomocą wystrzelenia statku kosmicznego Pioneer (ZSRR), Voyager (USA) i innych statków kosmicznych można było zbadać Jowisza, skład jego atmosfery, masę i inne parametry.

Waga człowieka (jeśli waży 80 kg) osiągnęłaby tutaj 189 kg. Należy wziąć pod uwagę, że wagę podaje się dla górnej warstwy chmur, a nie dla powierzchni stałej, która znajduje się tak głęboko w Jowiszu, że naukowcy niewiele wiedzą o procesach tam zachodzących.

Saturn

Masa tej planety wynosi 95 mas Ziemi. Obecnie Saturn jest badany za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, a także programów wystrzeliwania statków kosmicznych Pioneer i Voyager.

Na granicy warstwy chmur Saturna masa dowolnego ciała zbliża się do masy Ziemi, więc 80 kilogramów tutaj zamieni się w 73. Faktem jest, że badania wykazały wyjątkowo niską gęstość tej planety. Jest mniejsza niż gęstość wody.

Uran

Badania w ramach programu Voyager 2 pozwoliły naukowcom dowiedzieć się, że masa Urana jest równa 14 masom Ziemi. Jednak ze względu na małą gęstość waga człowieka na Uranie niewiele będzie się różnić od jego masy na Ziemi. Z 80 kilogramów zostałoby 71 kg.

Neptun

Neptun ma masę równą 17 masom Ziemi. Na tym „gazowym olbrzymie”, tak odległym od Słońca, że ​​czasami nazywany jest „lodowym olbrzymem”, waga człowieka równa 80 kg na Ziemi osiągnęłaby 90 kilogramów.

Pluton

To malutkie ciało niebieskie, którego masa wynosi 0,0025 masy Ziemi (czyli 500 razy lżejsze od Ziemi!) zostało odkryte w 1930 roku. Radzieccy naukowcy już w latach pięćdziesiątych XX wieku sugerowali, że Pluton nie jest planetą w ścisłym tego słowa znaczeniu, ale należy do ciał niebieskich zwanych „planetami karłowatymi”. W 2006 roku Pluton utracił swój „tytuł” ​​planety i został sklasyfikowany jako planeta karłowata. Osoba ważąca na Ziemi 80 kilogramów ważyłaby na Plutonie zaledwie 5 kilogramów.

Oprócz Słońca planeta Jowisz jest rzeczywiście największą pod względem wielkości i masy w naszym Układzie Słonecznym; nie bez powodu nosi nazwę na cześć głównego i najpotężniejszego boga starożytnego panteonu - Jowisza w tradycji rzymskiej (znanego również jako Zeus, w tradycji greckiej). Również planeta Jowisz jest pełna wielu tajemnic i była wielokrotnie wspominana na łamach naszego naukowego serwisu.W dzisiejszym artykule zbierzemy wszystkie informacje na temat tej ciekawej gigantycznej planety, a więc przejdźmy do Jowisza.

Kto odkrył Jowisza

Ale najpierw trochę historii odkrycia Jowisza. W rzeczywistości babilońscy kapłani i niepełnoetatowi astronomowie starożytnego świata doskonale znali już Jowisza; to w ich dziełach pojawiły się pierwsze w historii wzmianki o tym olbrzymie. Rzecz w tym, że Jowisz jest tak duży, że zawsze można go było zobaczyć na rozgwieżdżonym niebie gołym okiem.

Słynny astronom Galileo Galilei jako pierwszy zbadał planetę Jowisz przez teleskop, a także odkrył cztery największe księżyce Jowisza. Odkrycie księżyców Jowisza było wówczas ważnym argumentem na rzecz modelu heliocentrycznego Kopernika (że centrum układu niebieskiego jest, a nie Ziemia). A sam wielki naukowiec doznał wówczas prześladowań ze strony Inkwizycji za swoje rewolucyjne odkrycia, ale to inna historia.

Następnie wielu astronomów patrzyło na Jowisza przez swoje teleskopy, dokonując różnych ciekawych odkryć, na przykład astronom Cassini odkrył dużą czerwoną plamę na powierzchni planety (więcej o tym napiszemy poniżej), a także obliczył okres rotacji i różnicę rotacja atmosfery Jowisza. Astronom E. Bernard odkrył ostatniego satelitę Jowisza, Amatheusa. Obserwacje Jowisza za pomocą coraz potężniejszych teleskopów trwają do dziś.

Cechy planety Jowisz

Jeśli porównamy Jowisza z naszą planetą, wówczas rozmiar Jowisza jest 317 razy większy niż rozmiar Ziemi. Ponadto Jowisz jest 2,5 razy większy niż wszystkie inne planety Układu Słonecznego razem wzięte. Jeśli chodzi o masę Jowisza, jest ona 318 razy większa niż masa Ziemi i 2,5 razy większa niż masa wszystkich innych planet Układu Słonecznego razem wzięta. Masa Jowisza wynosi 1,9 x 10*27.

Temperatura Jowisza

Jaka jest temperatura na Jowiszu w dzień i w nocy? Biorąc pod uwagę dużą odległość planety od Słońca, logiczne jest założenie, że na Jowiszu jest zimno, ale nie wszystko jest takie proste. Zewnętrzna atmosfera olbrzyma jest rzeczywiście dość zimna, temperatura wynosi około -145 stopni C, ale w miarę zagłębiania się kilkaset kilometrów w głąb planety robi się cieplej. I nie tylko cieplej, ale po prostu gorąco, ponieważ na powierzchni Jowisza temperatura może dochodzić do +153 C. Tak duża różnica temperatur wynika z faktu, że powierzchnia planety składa się ze spalania, uwalniania ciepła. Co więcej, wewnętrzne części planety emitują jeszcze więcej ciepła, niż sam Jowisz otrzymuje od Słońca.

Dopełnieniem tego wszystkiego są najsilniejsze burze szalejące na planecie (prędkość wiatru sięga 600 km na godzinę), które mieszają ciepło pochodzące z wodorowego składnika Jowisza z zimnym powietrzem atmosfery.

Czy na Jowiszu jest życie

Jak widać warunki fizyczne panujące na Jowiszu są bardzo trudne, więc biorąc pod uwagę brak stałej powierzchni, wysokie ciśnienie atmosferyczne i wysoką temperaturę na samej powierzchni planety, życie na Jowiszu nie jest możliwe.

Atmosfera Jowisza

Atmosfera Jowisza jest ogromna, podobnie jak sam Jowisz. Skład chemiczny atmosfery Jowisza to 90% wodoru i 10% helu; atmosfera zawiera także inne pierwiastki chemiczne: amoniak, metan, siarkowodór. A ponieważ Jowisz jest gazowym olbrzymem bez stałej powierzchni, nie ma granicy pomiędzy jego atmosferą a samą powierzchnią.

Gdybyśmy jednak zaczęli schodzić głębiej w głąb planety, zauważylibyśmy zmiany w gęstości i temperaturze wodoru i helu. Na podstawie tych zmian naukowcy zidentyfikowali takie części atmosfery planety, jak troposfera, stratosfera, termosfera i egzosfera.

Dlaczego Jowisz nie jest gwiazdą

Czytelnicy mogli zauważyć, że swoim składem, a zwłaszcza przewagą wodoru i helu, Jowisz jest bardzo podobny do Słońca. W związku z tym pojawia się pytanie, dlaczego Jowisz nadal jest planetą, a nie gwiazdą. Faktem jest, że po prostu nie miał wystarczającej masy i ciepła, aby rozpocząć syntezę atomów wodoru w hel. Zdaniem naukowców Jowisz musi zwiększyć swoją obecną masę 80 razy, aby rozpocząć reakcje termojądrowe zachodzące na Słońcu i innych gwiazdach.

Zdjęcie planety Jowisz

Powierzchnia Jowisza

Ze względu na brak stałej powierzchni na gigantycznej planecie naukowcy przyjęli najniższy punkt jej atmosfery, gdzie ciśnienie wynosi 1 bar, za pewną konwencjonalną powierzchnię. Różne pierwiastki chemiczne tworzące atmosferę planety przyczyniają się do powstawania kolorowych obłoków Jowisza, które możemy obserwować przez teleskop. To chmury amoniaku są odpowiedzialne za czerwono-białe paski na planecie Jowisz.

Wielka Czerwona Plama na Jowiszu

Jeśli dokładnie zbadasz powierzchnię gigantycznych planet, z pewnością zauważysz charakterystyczną dużą czerwoną plamę, którą po raz pierwszy zauważył astronom Cassini podczas obserwacji Jowisza pod koniec XVII wieku. Czym jest ta wielka czerwona plama na Jowiszu? Według naukowców jest to duża burza atmosferyczna, tak wielka, że ​​szaleje na południowej półkuli planety od ponad 400 lat, a być może i dłużej (biorąc pod uwagę, że mogła powstać na długo przed tym, jak zauważyła ją Cassini).

Chociaż ostatnio astronomowie zauważyli, że burza zaczęła powoli słabnąć, w miarę jak rozmiar plamy zaczął się zmniejszać. Według jednej z hipotez do 2040 r. wielka czerwona plama przybierze okrągły kształt, ale nie wiadomo, jak długo to potrwa.

Wiek Jowisza

W tej chwili dokładny wiek planety Jowisz nie jest znany. Trudność w ustaleniu tego polega na tym, że naukowcy nie wiedzą jeszcze, jak powstał Jowisz. Według jednej z hipotez Jowisz, podobnie jak inne planety, powstał z mgławicy słonecznej około 4,6 miliarda lat temu, ale jest to tylko hipoteza.

Pierścienie Jowisza

Tak, Jowisz, jak każda przyzwoita planeta-olbrzym, ma pierścienie. Oczywiście nie są one tak duże i zauważalne jak u jego sąsiada. Pierścienie Jowisza są cieńsze i słabsze, najprawdopodobniej składają się z substancji wyrzuconych przez satelity giganta podczas zderzeń z wędrującymi asteroidami.

Księżyce Jowisza

Jowisz ma aż 67 satelitów, czyli znacznie więcej niż wszystkie inne planety Układu Słonecznego. Satelity Jowisza cieszą się dużym zainteresowaniem naukowców, ponieważ są wśród nich tak duże okazy, że ich rozmiar przekracza niektóre małe planety (jak „nie planety”), które również mają znaczne zasoby wód gruntowych.

Obrót Jowisza

Rok na Jowiszu trwa 11,86 lat ziemskich. To właśnie w tym okresie Jowisz dokonuje jednego obrotu wokół Słońca. Prędkość orbity planety Jowisz wynosi 13 km na sekundę. Orbita Jowisza jest lekko nachylona (około 6,09 stopnia) w porównaniu z płaszczyzną ekliptyki.

Ile trwa lot do Jowisza?

Ile czasu zajmuje dotarcie z Ziemi do Jowisza? Kiedy Ziemia i Jowisz są najbliżej siebie, dzieli je odległość 628 milionów kilometrów. Ile czasu zajmie współczesnym statkom kosmicznym pokonanie tej odległości? Wystrzelony przez NASA w 1979 roku wahadłowiec badawczy Voyager 1 leciał do Jowisza w 546 dni. W przypadku Voyagera 2 podobny lot trwał 688 dni.

• Pomimo swoich naprawdę gigantycznych rozmiarów Jowisz jest także najszybszą planetą w Układzie Słonecznym pod względem obrotu wokół własnej osi, zatem na jeden obrót wokół własnej osi zajmie nam zaledwie 10 z naszych godzin, zatem doba na Jowiszu równa się 10 godziny.
• Chmury na Jowiszu mogą mieć grubość do 10 km.
• Jowisz ma intensywne pole magnetyczne, które jest 16 razy silniejsze niż pole magnetyczne Ziemi.
• Całkiem możliwe jest zobaczenie Jowisza na własne oczy i najprawdopodobniej widziałeś go więcej niż raz, po prostu nie wiedziałeś, że to Jowisz. Jeśli zobaczysz dużą i jasną gwiazdę na rozgwieżdżonym nocnym niebie, najprawdopodobniej to on.

Planeta Jowisz, wideo

I na koniec ciekawy dokument o Jowiszu.